为什么建筑物会因地震而倒塌 为什么大地震时房屋会倒塌?

作者&投稿:巧菊 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
如果你曾看过灾难片也许会认为建筑物倒塌是因为直接接受地表剧烈的晃动,甚至是地裂。但实际上并不是那样的,首先,大部分的建筑物都没有盖在断层上,况且,板块运动是在比建筑物地基还要深很多的地底发生的。

事实上,地震对于建筑物的影响要比想像中复杂的多。为了搞懂这些,建筑师和工程师利用模型像是二维的线状阵列来表示柱子和横梁或是一根根棒棒糖状的东西来表示建筑的质量。虽然是非常简化的模型,但还是很有帮助的,因为建筑物对于地震的反应可以用物理来解释。大部分在地震中倒塌的建筑并不是地震本身造成的,而是当建筑物下方的土地摇晃时让地基和低楼层的部分跟着移动,接着往上传导震荡波让建筑物开始前后摇晃。这种震荡的大小跟两种主因有关:第一个是建筑物的质量,主要集中在建筑物下方;第二个是刚性,也就是需要多少力量才能造成相当的位移。伴随着使用的建材和柱子的形状,刚性跟建筑物的高度也有很大的关联:较矮的建筑通常刚性较大且不容易位移;较高的建筑物则比较容易摇晃。

你也许会认为解决办法就是尽量盖比较矮的建筑让它们尽可能不要位移,但1985年的墨西哥城大地震已经证明了那是错的。在摇晃期间,很多介于六到十五层楼间的大楼倒塌了。奇怪的是,除了那些比它们矮的房子没有倒之外,那些超过十五层楼高的大楼也没有倒。事后发现那些倒塌的中等高度建筑物在地震时晃得比地震本身还大。

答案跟自然频率有很大的关联。在一场震荡中频率代表着一秒钟前后移动循环的次数,跟周期正好相反——周期是一次循环需要花几秒的时间。而一栋建筑物的自然频率(由质量与刚性决定)就是会让震动累积的频率,增加一栋建筑的质量会让自然震动的速率变慢。如果增加刚性,则会让震动变快。所以在表示它们之间关联性的等式中可以看到刚性和自然频率成正比,质量和自然频率则是成反比。

在那次墨西哥城大地震中,发生了所谓的共振,也就是地震的震波频率刚好与中等建筑物的自然频率吻合,就像是荡秋千时有人在最佳的时机推你一把让你荡更高。每一次的震波都会让建筑物在当时摇晃的方向下晃得更厉害,让它摆动越来越剧烈,最后终于支撑不住而倒塌。

现今,工程师跟地质学家与地震学家合作,想要预测地震在建筑工地上摇晃的频率以预防共振所造成的倒塌。他们运用土质、断层种类,还有过去发生的地震资料来计算,低运动频率会对较高和刚性低的建筑造成较大的损害;相反的,高运动频率则会对较矮且刚性高的建筑造成较大的威胁。工程师们也运用最新科技发展出吸收震荡和减少变形的方法:“基础隔震”利用有弹性的楼层来阻隔地基的位移造成整动建筑物的摇晃;”调谐质块阻尼器”则是减缓建筑本身的摆动以避免共振的发生,进而减少震动。

结论是,最坚固的建筑并不会撑最久,智慧建筑才是我们需要的。

为什么建筑物会因地震而倒塌~

当地震波遇到土质松软的盆地地形时,所发生的扩大效应称为共振现象。
  共振现象会使建筑物摇晃的更厉害。这时,若建物的结构不耐震,受不了摇晃,就会发生倾斜或倒塌。
  建物倒塌的原因
  1。老旧建筑物防震力不够。
  2。一,二楼挑高,造成载重不足
  3。结构支柱水平撑持力不够。
  4。建筑物基础有特殊状况。
  5。使用维护不当。
  6。结构不平衡,混凝土对钢筋的握裹力不足。
  7。采长向无墙设计,耐震度较差。
  8。建物盖在松软的土地或地质敏感区。
  9。底部楼层无足够梁柱支撑的开放空间。
  大部分的地震都是因断层移位引起的,这种活动断层,会在某特定的时间错动,,建筑物应避开这些地质危险区。
  在起造建筑物时,要避免地质不良的区域,如断层带,新生地,冲积层,悬崖,坡地,河岸,沼泽,池塘等回填土,考量其地层特性,因其和地震强度有密切关系。
  防震建筑技术
  墙,柱,梁,板是建筑物的骨骼,绝对不可任意改变。
  常见的防震建筑技术有:强化混凝土墙和支柱,加深地基和接头,加强建物防震功
  能,在大地震时,摇晃的结构体压力,可从横梁转移到直柱,使居民安全无虑。

按震级大小可把地震划分为以下几类:
  弱震震级小于3级。  有感地震震级等于或大于3级、小于或等于4.5级。
  中强震震级大于4.5级、小于6级。  强震震级等于或大于6级。其中震级大于等于8级的又称为巨大地震。

国把烈度划分为十二度,不同烈度的地震,其影响和破坏大体如下:
小于三度人无感觉,只有仪器才能记录到;
  三度在夜深人静时人有感觉;
  四~五度睡觉的人会惊醒,吊灯摇晃;
  六度器皿倾倒,房屋轻微损坏;
  七~八度房屋受到破坏,地面出现裂缝;
  九~十度房屋倒塌,地面破坏严重;
  十一~十二度毁灭性的破坏;

四川地震产生的原因:

印度板块向亚洲板块俯冲,造成青藏高原快速隆升。高原物质向东缓慢流动,在高原东缘沿龙门山构造带向东挤压,遇到四川盆地之下刚性地块的顽强阻挡,造成构造应力能量的长期积累,最终在龙门山北川——映秀地区突然释放。 逆冲、右旋、挤压型断层地震。发震构造是龙门山构造带中央断裂带,在挤压应力作用下,由南西向北东逆冲运动;这次地震属于单向破裂地震,由南西向北东迁移,致使余震向北东方向扩张;挤压型逆冲断层地震在主震之后,应力传播和释放过程比较缓慢,可能导致余震强度较大,持续时间较长。 是浅源地震。汶川地震不属于深板块边界的效应,发生在地壳脆——韧性转换带,震源深度为10千米——20千米,因此破坏性巨大。
专家表示,全球7级以上地震每年18次,8级以上1-2次。我国受印度板块和太平洋板块推挤,地震活动比较频繁。张国民说,从大的方面来说,汶川地震处于我国一个大地震带--南北地震带上,中部地区的中轴地震带位于经度100度到105度之间,涉及地区包括从宁夏经甘肃东部、四川西部、直至云南,属于我国的地震密集带。从小的方面说,汶川又在四川的龙门山地震带上。因此,这里发生地震的几率较高
据中国地震局地震预测研究所研究员张国民介绍,这次汶川发生地震是我国大陆内部地震,属于浅源地震,其破坏力度较大。张国民说,地震可按照震源深度分为浅源地震、中源地震和深源地震。浅源地震大多发生在地表以下30公里深度以上的范围内,而深源地震最深的可以达到650公里左右。其中,浅源地震的发震频率高,占地震总数的70%以上,所释放的地震能占总释放能量的85%,是地震灾害的主要 制造者,对人类影响最大

建筑抗震等级、地震烈度和震级
答:在建筑设计中,根据国家规定和建筑物的重要性,采用不同的抗震等级进行设计。本文将介绍抗震等级、地震烈度和震级三个概念,帮助读者更好地了解地震相关知识。抗震等级抗震等级是建筑设计中的重要概念,根据国家规定和建筑物的重要性,采用不同的抗震等级进行设计。以钢筋混凝土框架结构为例,抗震等级划分为四级,分别为...

汶川地震时候,有没有高层建筑倒塌的?
答:汶川地震时候有没有高层建筑倒塌呢?当然有呀,因为汶川地震好像是6.7所以也有的高层建筑倒塌的。

高层建筑碰到地震会倒吗
答:很少会有这个可能,高层建筑对安全的设限更多。在地震带应该很少会有高层建筑,当然也不是没有的:台北101就是个例外,不过它配备了当时世界上最大的抗震阻尼器。对这个问题比较客观的认识是这样的:高层楼房的抗震能力通常都比较强,低矮的建筑物抗震能力则未必强.在大地震中倒塌的房屋大部分都不是高层...

...角柱的震害重于内柱,短柱的震害重于一般柱”这句话是什么意思...
答:图片就没有必要了,给你简单说明下。这句话是抗震设防里提及的语言,是对在地震中建筑物受害程度解释,即建筑的什么部位更容易受到地震破坏,进而需要重点设防。柱的震害重于梁:地震中建筑物柱子比梁更容易收到地震波破坏,所以倒塌一般是房屋柱子破坏引起的;柱顶的震害重于柱低:在同一楼层的柱子的...

5级地震房屋会倒塌吗?
答:5级地震会导致不合格的房屋坍塌,但是符合国家抗震标准的建筑物不会塌。对于5级地震,一般来说,房屋不太可能塌倒,但仍有可能出现不同程度的损坏在5、0级地震下,结构较好的房屋通常能够承受震动而不会塌倒,但可能会出现一些结构性损坏,如墙体开裂、柱子受力等。房屋内的非结构性部件,如瓷砖、玻璃...

地震会对房屋造成哪些破坏?
答:1.火灾:由房屋倒塌、煤气泄漏和明火引起;2.水灾:由水坝决口或山崩壅塞河道等引起;3.毒气泄漏:由建筑物或装置破坏等引起;4.瘟疫:由震后生存环境的严重破坏所引起。地震是地壳快速释放能量过程中造成的震动,期间会产生地震波,其中地震波又分为S波及P波。地震可由地震仪所测量,地震的震级是用作...

地震楼房会瞬间倒塌吗为什么呢
答:地震是一种自然灾害,会给人们的生命和财产带来巨大的损失。在地震中,楼房的倒塌是一个重要的问题,因为这直接影响着人们的生命安全。那么,为什么地震会导致楼房瞬间倒塌呢?首先,地震产生的震波是一种能量释放的过程,会对建筑物造成冲击和摆动。当建筑物的结构设计不合理或者建筑材料质量不达标时,就会...

发生地震以后,为什么地铁受到的影响反而比地面要少?
答:震级高达8.0级。地铁之所以会受到较小的损害是因为地铁有防震措施。而且,地面上的建筑在地震的同时会出现伴随状态,和地面一起震动,这就导致了房屋倒塌,树木折断等现象。但建在地底下的地铁,并不会受到地面震动的影响。简单来说就是惯力。地震对地铁的影响上述虽说地铁在地震时受到地震的影响较小,...

地震来临的时候,高层房屋的倒塌顺序是什么?
答:但是,如果您遇到汶川地震等地震水平,该建筑物由地下倒塌,这次生存的机会基本为零。但如果你住在高级,你可以隐藏高层厕所和小空间。这可能是安全的,但不要使用电梯,不要跑到阳台,平静,你会默默地吟唱:你会拯救我的!安全结构位置,框架结构,砖混合结构,一般高层建筑是框架,如果不是豆腐项目,请...

6级地震房屋会倒塌吗?
答:3、保持通讯畅通:尽量使用手机等通讯工具与家人、朋友保持联系,向他们报平安,并告知自己的安全状况。4、注意余震:地震往往会伴随着余震,这些余震可能会导致建筑物进一步损坏。在地震后,要警惕并注意可能的余震,尽量避免进入受损建筑物。5、等待救援:如果被困在倒塌的建筑物中,要尽量保持镇静,不要...